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Dokumentenidentifikation DE102009045433A1 28.04.2011
Titel Verfahren zum Behandeln von Schaum, entsprechend programmierte Steuereinrichtung sowie entsprechende Wäschebehandlungsmaschine
Anmelder BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH, 81739 München, DE
Erfinder Schulze, Ingo, 14050 Berlin, DE;
Hempel, Meike, 10439 Berlin, DE;
Czyzewski, Gundula, 13125 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 07.10.2009
DE-Aktenzeichen 102009045433
Offenlegungstag 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse D06F 33/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20091007,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse D06F 35/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20091007,  B,  H,  DE
D06F 39/06  (2006.01)  A,  L,  I,  20091007,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Schaum in einem Laugenbehälter einer programmgesteuerten Wäschebehandlungsmaschine zum Aufnehmen einer Flüssigkeit für einen Waschprozess, mit einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, welches Verfahren die Schritte umfasst: (i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals; (ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten; (iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve; und (iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung für eine Wäschebehandlungsmaschine sowie eine entsprechend eingerichtete Wäschebehandlungsmaschine selbst.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Schaum in einem Laugenbehälter einer programmgesteuerten Wäschebehandlungsmaschine zum Aufnehmen einer Flüssigkeit für einen Waschprozess, mit einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird.

Die Erfindung betrifft auch eine entsprechend programmierte Steuereinrichtung für eine Wäschebehandlungsmaschine sowie eine entsprechende Wäschebehandlungsmaschine selbst.

Ein Verfahren, eine Steuereinrichtung und eine Wäschebehandlungsmaschine jeweils solcher Gattung gehen hervor aus der DE 102 34 472 A1, auf welche nachfolgend noch weiter eingegangen wird.

Wenn nachfolgend vom Behandeln von Schaum in einer Wäschebehandlungsmaschine die Rede ist, so wird damit insbesondere Bezug genommen auf ein Behandeln zum Vermindern oder Beseitigen vorhandenen, insbesondere in einem übermäßigen oder sonstwie unerwünschten Maß vorhandenen Schaums. Der Bezug schließt auch andere Maßnahmen zum Behandeln ein, beispielsweise ein Behandeln zum Erzeugen eines gewünschten Maßes von Schaum für ein Waschverfahren, bei dem ein bestimmtes Maß an Schaum erforderlich ist.

Eine übermäßige Entwicklung von Schaum (Überschäumen) kommt bei einem modernen Waschgerät seltener vor als bei einem Waschgerät, wie es vor 20 Jahren vermarktet wurde. Durch Herabsetzung der Wäschemechanik in bezüglich der Entwicklung von Schaum gefährdeten Programmabschnitten und Erniedrigung der höchstmöglichen Waschtemperatur von 95°C auf 90°C ist von der Geräteseite her auf das Überschäumen reagiert worden. Zusätzlich sind auf Seiten der Waschmittel durch Einführung von Waschmitteln mit Schauminhibitoren Maßnahmen gegen Überschäumen getroffen worden.

Trotzdem bleibt eine Waschlauge aufgrund der zum Waschen notwendig vorhandenen Tenside jedoch immer grenzflächenaktiv. Beim Zusammentreffen geeigneter Faktoren, wie zum Beispiel der Waschmittelkonzentration, Hineinschlagen von Luft in die Waschlauge durch die Waschmechanik (z. B. bei Minderbeladung) oder der Verwendung eines Waschmittels geringer Qualität kann es immer noch zu starker Entwicklung von Schaum, die bis zum Überschäumen führen kann, wobei die geschäumte Waschlauge durch die Einspülschale aus der Waschmaschine austritt, kommen.

Eine starke Entwicklung von Schaum ist in mehrerlei Hinsicht nachteilig. Einerseits behindert übermäßig vorhandener Schaum die Waschmechanik – die Wäsche schwimmt fast ohne Bewegung im Schaum –, was eine verschlechterte Reinigungsleistung zur Folge hat. Andererseits führt übermäßig vorhandener Schaum zu einer erhöhten Belastung der Heizstäbe und zu starken örtlichen Temperaturunterschieden in der Waschlauge. Der Grund dafür besteht darin, dass die Temperaturfühler träge reagieren, da der Wärmeübergang vom Schaum zum Temperaturfühler wesentlich geringer ist als von einer Flüssigkeit zum Temperaturfühler.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen ein Erkennen von Schaum beim Abschließen eines Waschprozessschritts während einer Abpumpphase oder eines Spülschleuderns erfolgt. Ein Verfahren, bei dem der Schaum während eines Spülschleuderns erkannt wird, ist beispielsweise aus dem Dokument DE 198 46 248 A1 bekannt. Die Dokumente DE 102 34 472 A1 und DE 10 2007 036 041 A1 hingegen beschreiben Verfahren, bei denen das Erkennen von Schaum während einer Abpumpphase durch das Ermitteln eines Druckgradienten erfolgt. Bei diesen Verfahren erfolgt ein Erfassen eines Drucksignals zum Erfassen des Wasserstandes in der Wäschebehandlungsmaschine mittels eines Drucksensors. Bei Anwesenheit von Schaum in der Wäschebehandlungsmaschine fällt das Drucksignal zunächst schnell und stetig ab, was das Abpumpen einer schaumfreien Lauge anzeigt. Danach flacht das Drucksignal bis zu einem bestimmten Wert, dem sogenannten Druckabschlusspunkt, ab, weil der Schaumanteil in der Lauge sehr schnell zunimmt und sich dadurch die Abpumpgeschwindigkeit verlangsamt. Wird ein sprunghafter Anstieg des Drucksignals vor dem Überschreiten des Druckabschlusspunktes beobachtet, so deutet das darauf hin, dass die unterhalb des Schaums befindliche Flüssigkeit abgepumpt ist und die Laugenpumpe beginnt, Schaum zu pumpen. Aus dem erfassten Drucksignal wird die erste Ableitung des Drucks nach der Zeit gebildet, wodurch man den Druckgradienten erhält. Durch diesen, aber auch durch den Verlauf des ermittelten Drucksignals selbst, lässt sich die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Schaum in der Wäschebehandlungsmaschine beurteilen.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die Erkennung besagten sprunghaften Anstiegs des Drucksignals bisher ein Pumpen im Stillstand bedingte. Es bestehen jedoch Gründe für die Notwendigkeit eines Bewegens der Trommel beim Pumpen. Diese Gründe liegen beispielsweise darin, dass sich insbesondere bei weitgehend wasserundurchlässigen Wäschestücken Wasserlachen mit Schaum auf den liegenden Wäschestücken bilden können, welche beim Schleudern sprunghaft freigesetzt werden oder in Programmen ohne Zwischenschleudern zu einer Verschleppung von Lauge und Schmutz in ein nachfolgendes Spülbad führen. Außerdem können sich Schaum und Flusenreste in strömungsberuhigten Bereichen der Wäschebehandlungsmaschine absetzen und dort aufkonzentriert werden.

Es besteht daher Bedarf an einem verbesserten Behandeln von Schaum beim Abpumpen, bei dem eine Erkennung des sprunghaften Anstiegs im Drucksignal bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel möglich ist. Demnach ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren, eine entsprechend programmierte Steuereinrichtung für eine Wäschebehandlungsmaschine und eine entsprechende Wäschebehandlungsmaschine selbst anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben werden ein Verfahren zum Behandeln von Schaum, eine entsprechend programmierte Steuereinrichtung sowie eine entsprechende Wäschebehandlungsmaschine gemäß jeweiligem unabhängigem Patentanspruch. Bevorzugte Weiterbildungen sind in abhängigen Patentansprüchen oder der nachfolgenden Beschreibung angegeben, wobei bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gemäß einer der Kategorien Verfahren, Steuereinrichtung und Wäschebehandlungsmaschine bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung gemäß jeder jeweils anderen Kategorie entsprechen, und dies auch dann, wenn nachfolgend darauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe demnach gelöst durch ein Verfahren zum Beseitigen von Schaum in einem Laugenbehälter einer programmgesteuerten Wäschebehandlungsmaschine mit einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, insbesondere einer Trommelwaschmaschine, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks der im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • (i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals,
  • (ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten,
  • (iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve, und
  • (iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Beseitigen von Schaum.

Die Erfindung hat mehrere Vorteile. Einerseits gestattet sie es, das Erkennen von Schaum beim Pumpen durchzuführen und andererseits ermöglicht sie ein bisher nicht mögliches Bewegen der Wäschetrommel beim Erkennen des Schaums. Zudem erlaubt die Erfindung, dass durch eine geeignete Filterung oder Glättung des Drucksignals ein noch einfacheres und genaueres Erkennen von Schaum während des Pumpens erfolgt, und somit frühzeitig Maßnahmen zur Vermeidung oder Verhinderung unerwünschten Schaums eingeleitet werden können. Außerdem kann eine verbesserte Reinigung der Wäsche erzielt werden, indem Einbußen an Waschleistung aufgrund Überschäumens verringert werden.

In einem ersten Schritt (i) des Verfahrens wird mit einem Drucksensor der Druckverlauf im Laugenbehälter bevorzugt während der gesamten Waschphase der Wäsche sowie dem Pumpschritt bei gleichzeitiger Trommelbewegung kontinuierlich gemessen und mit einem geeigneten Gerät aufgezeichnet. Hierbei wird z. B. alle 100 ms bis alle 2 s, bevorzugt alle 1,5 s, ein Messpunkt aufgezeichnet. Üblicherweise oszilliert der Druck synchron mit der Drehung der Wäschetrommel. Darüber hinaus hängt der gemessene Druckverlauf vorwiegend von der Textilart der zu waschenden Wäsche sowie der im Laugenbehälter befindlichen Menge an Wäsche ab.

Der so erhaltene Druckverlauf, im folgenden Drucksignal genannt, wird in einem zweiten Verfahrensschritt (ii) geglättet, um eine geglättete Druckkurve zu erhalten. Durch diese Glättung wird der Druckverlauf im Laugenbehälter von Oszillationen aufgrund des Drehens der Wäschetrommel gefiltert, und man erhalt dadurch eine Druckkurve mit verringerter Variation.

In einem dritten Verfahrensschritt (iii) wird aus der in Schritt (ii) erhaltenen Druckkurve ein Druckgradient in einem definierten Messintervall ermittelt. Dabei wird die in Schritt (ii) erhaltene Druckkurve bevorzugt während der gesamten Pumpphase kontinuierlich auf einen festgelegten Druckabfall untersucht. Das Messintervall hat also eine definierte Länge, es gleitet jedoch über den Zeitraum, in dem das Verfahren angeführt wird, stets über die Druckkurve. Die Schritte (i) bis (iii) werden also über einen vorbestimmten Zeitraum, bevorzugt während der Pumpphase, kontinuierlich wiederholt bzw. es laufen alle drei Schritte gleichzeitig ab.

Ergibt die Auswertung in Schritt (iii), dass aufeinanderfolgende Druckgradienten immer kleiner werden, ist dies ein Hinweis darauf, dass zum einen Schaum in der Wäschebehandlungsmaschine vorliegt, und zum anderen darauf, dass der Anteil des Schaums in der Lauge sehr schnell zunimmt bzw. schließlich nur noch Schaum vorliegt, der nicht mehr von der Laugenpumpe abgezogen werden kann. In der Folge werden in einem Schritt (iv) dementsprechend, insbesondere also abhängig von dem Druckgradienten und auf diesen abgestimmt, Maßnahmen eingeleitet, um den Schaum zu beseitigen.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung erfordert eine Trommel, die Schöpfeinrichtungen zum Schöpfen von Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter während eines Drehens sowie eine bevorzugte Drehrichtung aufweist, wobei die Schöpfeinrichtungen beim Drehen der Trommel in der bevorzugten Drehrichtung mehr Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter schöpfen als beim Drehen entgegen der bevorzugten Drehrichtung. Diese Ausbildung der Trommel ist auch als „Oberwasser-System” bekannt und dient beim Wasch- oder Spülprozess in an sich bekannter Weise dazu, Flüssigkeit zum Waschen oder Spülen der Wäsche aus dem Spalt zwischen dem Laugenbehälter und der Trommel zu schöpfen, nach oben zu fördern und von oben auf die Wäsche in der Trommel hinab zu gießen. Die Schöpfeinrichtung können symmetrisch oder unsymmetrisch ausgestaltet sein, wobei bei symmetrischer Ausgestaltung die Schöpfwirkung in beiden Drehrichtungen der Trommel gleich ist und bei unsymmetrischer Ausgestaltung nicht, woraus sich bei der unsymmetrischen Ausgestaltung besagte bevorzugte Drehrichtung ergibt. Auf diese Weise wird die Durchflutung der Wäsche mit der Flüssigkeit verbessert. Entsprechend der besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Trommel zum Messen und Aufzeichnen des Drucksignals in Schritt (i) entgegen der bevorzugten Drehrichtung gedreht. Diese Weiterbildung geht aus von der Erkenntnis, dass jeder Schöpfvorgang einer Schöpfeinrichtung eine Störung des Drucksignals verursacht. Dadurch, dass die Weiterbildung solche Schöpfvorgänge vermeidet, indem die Trommel entgegen der dafür bevorzugten Drehrichtung gedreht wird, wir eine wesentliche Verbesserung des Drucksignals für die Zwecke der Auswertung im Rahmen der Erfindung erreicht.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch ausgezeichnet, dass die Maßnahme zum Behandeln von Schaum eine Maßnahme zum Beseitigen von Schaum ist. Damit trägt die Erfindung den weiterhin maßgeblichen Erfordernissen zur Vermeidung unerwünschten Schaums in einer Wäschebehandlungsmaschine Rechnung. Eine Einschränkung der Anwendbarkeit der Erfindung mit anderen Maßnahmen zur Behandlung von Schaum ist damit jedoch nicht verbunden.

Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Glätten des Drucksignals in Schritt (ii) dadurch, dass die Drehzahl der Wäschetrommel an die Pumpgeschwindigkeit angepasst wird, d. h. die Drehzahl der Wäschetrommel muss gerade so hoch sein, dass die durch die Bewegung abgeschleuderte Menge an Flüssigkeit pro Zeiteinheit kleiner oder gleich der Leistung der Laugenpumpe ist. Der Grund dafür besteht darin, dass bei jedem Fall der Wäsche in die im Laugenbehälter befindliche Flüssigkeit ein Ausschlag des Drucksignals erfolgt. Das bedeutet, das bei einer Wäschebehandlungsmaschine, die in der Regel drei Mitnehmer aufweist und mit einer Trommeldrehzahl im Bereich von 40 U/min bis 60 U/min, bevorzugt 50 U/min in der Pumpphase betrieben wird, zwischen 120 und 180 Drucksignalausschläge pro Minute, und in Fall einer Drehzahl von 50 U/min 150 Drucksignalausschläge pro Minute aufgezeichnet werden. Wird die Flüssigkeit im Laugenbehälter jedoch schneller abgepumpt, so kann die Wäsche in der Wäschetrommel nicht mehr in die Flüssigkeit fallen und somit ergeben sich keine Drucksignalausschläge mehr. Dadurch ergibt sich eine einfache Glättung des Drucksignals.

Bei noch einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Glätten des Drucksignals in Schritt (ii) dadurch, dass die Frequenzbereiche der Bewegung der Wäschetrommel ausgeblendet werden. Diese Ausführungsform besteht in einer „intelligenten” Frequenzkorrektur der Drucksignalkurve und beruht auf dem Prinzip, dass bei jedem Fall der Wäsche in die im Laugenbehälter befindliche Flüssigkeit, dem sogenannten ”Waschfall”, ein Ausschlag des Drucksignals erfolgt. Das bedeutet, das bei einer Wäschebehandlungsmaschine, die in der Regel drei Mitnehmer aufweist und mit einer Drehzahl im Bereich von 40 U/min bis 60 U/min, bevorzugt 50 U/min in der Pumpphase betrieben wird, zwischen 120 und 180 Drucksignalausschläge pro Minute, und in Fall einer Trommeldrehzahl von 50 U/min 150 Drucksignalausschläge pro Minute aufgezeichnet werden. Im Fall der Trommeldrehzahl im Bereich von 40 U/min bis 60 U/min ergibt sich ein Frequenzbereich von 2 bis 3 Hz, und im bevorzugten Fall der Trommeldrehzahl von 50 U/min eine Frequenz von 2,5 Hz. Diese Frequenzbereiche werden vorzugsweise durch Verwenden von geeigneten Bandfiltern, die auf die Frequenzbereiche der Trommelbewegung abgestimmt sind, aus dem gemessenen und aufgezeichneten Drucksignalverlauf ausgeblendet, wodurch eine geglättete Druckkurve erhalten wird. Die so aufbereitete Druckkurve kann gegebenenfalls noch einer Tiefpassfilterung unterzogen und dann für die Auswertung der Druckkurve, d. h. die Ermittlung des Druckgradienten verwendet werden.

Ausgehend von der in Schritt (ii) berechneten Druckkurve, wird der Druckgradient vorzugsweise gemäß folgender Formel

bestimmt, worin pn der im Laugenbehälter gemessen Druckwert (in Pa) zum Zeitpunkt tn (in s), pn+1 der im Laugenbehälter gemessene Druckwert (in Pa) zum Zeitpunkt tn+1, (in s), (pn+1 – pn) die Druckdifferenz (in Pa) und (tn+1 – tn) das Messintervall (in s), über das der Druckgradient bestimmt wird, und n eine ganze Zahl größer oder gleich 0 ist.

Das definierte Messintervall tn+1 – tn, das über einen bestimmten Zeitraum gleitet, in dem das Verfahren ausgeführt wird, liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 Sekunden und 20 Sekunden.

Noch eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Maßnahme zur Behandlung vorhandenen Schaums dann eingeleitet wird, wenn bei zwei aufeinander folgenden Druckgradienten der nachfolgende Druckgradient kleiner als der vorhergehende Druckgradient ist. Es sei angemerkt, dass der Druckgradient bei der Pumpphase ein negatives Vorzeichen aufweist, da beim Abpumpen der Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter ein Druckabfall beobachtet wird.

Die Maßnahme zur Behandlung vorhandenen Schaums besteht gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer Veränderung der Drehzahl der Wäschetrommel. Dies folgt aus der Erkenntnis, dass entgegen den bisherigen Annahmen – die Trommelbewegung sei grundsätzlich die Ursache für die Schaumbildung – bestimmte Bewegungen der Trommel, ein besonderes Drehzahlprofil oder das Hin- und Herbewegen, auch Reversieren der Wäschetrommel genannt, während der Anwendung einer Maßnahme zur Behandlung vorhandenen Schaums im Sinne einer effizienten Beseitigung von Schaum nicht nachteilig, sondern vorteilhaft sind.

Vorzugsweise kann auch zusätzlich oder alternativ die Maßnahme zur Behandlung vorhandenen Schaums in einer Verminderung oder Abschaltung der Heizenergie für eine bestimmte Zeitdauer bestehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Maßnahme zur Behandlung vorhandenen Schaums durch Zuführung einer bestimmten Menge kalten und/oder warmen Wassers bestehen. Diese Maßnahme ist an sich bereits bekannt, hat aber im Zusammenhang mit den vorstehend genannten Merkmalen der Erfindung eine besondere Qualität.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren während einer Abpumpphase durchgeführt, die sich z. B. an die Hauptwaschphase oder einen Spülgang der Wäschebehandlungsmaschine anschließt.

Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe ebenfalls gelöst durch eine Steuereinrichtung für eine programmgesteuerte Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, welche Steuereinrichtung programmiert ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Behandeln von Schaum in dem Laugenbehälter während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, und welches Verfahren die Schritte umfasst:

  • (i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals,
  • (ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten,
  • (iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve, und
  • (iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum.

Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe außerdem gelöst durch eine programmgesteuerte Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit sowie einer Steuereinrichtung, welche programmiert ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Behandeln von Schaum in dem Laugenbehälter während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, und welches Verfahren die Schritte umfasst:

  • (i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals,
  • (ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten,
  • (iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve, und
  • (iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum.

Hinsichtlich der Vorteile und bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung in den zuletzt definierten Kategorien gelten alle obigen Ausführungen zur Erfindung in der Kategorie Verfahren sinngemäß.

Anhand der in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellten Diagramme werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung nachfolgend weiter erläutert. Es zeigen:

1 ein Druckdiagramm, das den gemessenen Druckverlauf p(t) während der Trommeldrehung mit der Drehzahl n(t) und beim Abpumpen (ohne Trommeldrehung) ohne störenden Schaum im Laugenbehälter zeigt;

2 ein Druckdiagramm, das den gemessenen Druckverlauf p(t) während der Trommeldrehung mit der Drehzahl n(t) und beim Abpumpen (mit Trommeldrehung) mit störendem Schaum im Laugenbehälter zeigt; und

3 ein Druckdiagramm, das den geglätteten Druckverlauf p(t) im Abschnitt B von 2 darstellt.

Das Diagramm von 1 zeigt einen Abschnitt A, nämlich eine Auflockerungsphase, die nach Abschluss der Wasch- und Spülprogrammschritte und vor Beginn des Schleuderprogramms erfolgt. Während der Auflockerungsphase wird die Wäschetrommel mit Waschdrehzahl intervallartig angetrieben. Dies geschieht in der Regel in alternierenden Drehrichtungen, also als Reversieren. Die in dünnen Linien gezeichneten Drehzahl-Spitzen N1 bis N17 stellen den intervallartigen Antrieb der Wäschetrommel dar. Während dieser Phase sind die Niveauschwankungen (dicke Linie P) der Flüssigkeit im Laugenbehälter verhältnismäßig klein. Am Ende der Auflockerungsphase A wird die Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter abgepumpt, so dass die dicke Linie P sehr steil nahezu stetig bis fast auf Null abfällt. Die Drehzahl der Wäschetrommel steigt nach einer Feststellung einer stetigen Niveau-Abfallrate im Abschnitt D auf eine vorgewählte Schleuderdrehzahl NS an. Dadurch wird von der Wäsche eine größere Menge Flüssigkeit pro Zeiteinheit abgeschleudert, als die Laugenpumpe augenblicklich bewältigen kann. Folglich steigt das Niveau der Flüssigkeit im Laugenbehälter im Abschnitt D wieder leicht an, bis die abgeschleuderte Menge Flüssigkeit pro Zeiteinheit kleiner wird als die Leistung der zum Abpumpen benutzten Laugenpumpe.

Das Diagramm von 2 zeigt hingegen abgesehen von etwas stärkeren Druckschwankungen bereits im Abschnitt A eine starke Veränderung des Niveauverlaufs P während des viel länger als in 1 andauernden Abschnitts B, der für das Abpumpen vorgesehen ist. Abschnitt D entfällt, weil der geringere Abfall der Druckkurve P eine erhebliche Schaummenge signalisiert und zunächst eine der oben stehenden und daher hier nicht näher dargestellten Schaummaßnahmen eingeleitet werden muss, damit der Schaum zusammenbricht und nicht etwa die schnelle Trommelbewegung behindern kann. Ferner weist der Niveauverlauf von P Druckschwankungen auf, die durch den 'Wäschefall” aufgrund der Bewegung der Wäschetrommel beim Pumpen hervorgerufen werden. Im Abschnitt C kann die Trommel weiter intervallartig bewegt werden, um zu prüfen, ob die Schaummaßnahme gegriffen hat. Nach einem Stillstand der Trommel und eventuellem Abpumpen der Restmenge der Flüssigkeit sollte nämlich eine Druckkurve entstehen wie am Ende des Abschnittes B in 1. Danach kann – wie im Abschnitt D von 1 – die Trommel auf Schleudergeschwindigkeit beschleunigt werden.

Das Diagramm von 3 zeigt den geglätteten Druckverlauf p(t) im Abschnitt B von 2. Die Glättung des in Schritt (i) gemessenen und aufgezeichneten Drucksignals erfolgte mittels einer „intelligenten” Frequenzkorrektur der Drucksignalkurve und beruht auf dem Prinzip, dass bei jedem Fall der Wäsche in die im Laugenbehälter befindliche Flüssigkeit, dem sogenannten ”Wäschefall”, ein Ausschlag des Drucksignals erfolgt. Das bedeutet, das bei einer Wäschebehandlungsmaschine, die in der Regel drei Mitnehmer aufweist und mit einer Drehzahl im Bereich von 40 U/min bis 60 U/min, bevorzugt 50 U/min in der Pumpphase betrieben wird, zwischen 120 und 180 Drucksignalausschläge pro Minute, und im Fall einer Trommeldrehzahl von 50 U/min 150 Drucksignalausschläge pro Minute aufgezeichnet werden. Im Fall der Trommeldrehzahl im Bereich von 40 bis 60 U/min ergibt sich ein Frequenzbereich von 2 bis 3 Hz, und im bevorzugten Fall der Trommeldrehzahl von 50 U/min eine Frequenz von 2,5 Hz. Diese Frequenzbereiche werden vorzugsweise durch Verwenden von geeigneten Bandfiltern, die auf die Frequenzbereiche der Trommelbewegung abgestimmt sind, aus dem gemessenen und aufgezeichneten Drucksignalverlauf ausgeblendet, wodurch eine geglättete Druckkurve erhalten wird. Die so aufbereitete Druckkurve kann gegebenenfalls noch einer Tiefpassfilterung unterzogen und dann für die Auswertung der Druckkurve, d. h. die Ermittlung des Druckgradienten verwendet werden.

Das Abpumpverhalten in 3 unterscheidet sich deutlich von dem in 1 (ohne Trommelbewegung während des Pumpens und ohne schädlichen Schaum). Das Abpumpen beginnt in jedem Fall normal mit einem geringen Versatz (Zeitabschnitt tv), der beispielsweise 2 Sekunden dauert und das sichere Anlaufen der Laugenpumpe kennzeichnet. Danach fällt der Druckverlauf zunächst wie in 1 schnell und stetig ab (Zeitabschnitt t1). Dies zeigt das Abpumpen der schaumfreien Lauge an. Später aber (Zeitabschnitt t2 bis t7) verlangsamt sich die Abpumpgeschwindigkeit ständig, weil jetzt der Anteil des Schaums in der Lauge sehr schnell zunimmt bzw. schließlich nur noch Schaum vorliegt, der nicht mehr von der Laugenpumpe abgezogen werden kann. Aufeinander folgende Niveau-Gradienten, z. B. von &Dgr;p1/&Dgr;t1 zu &Dgr;p2/&Dgr;t2 oder &Dgr;p6/&Dgr;t6 zu &Dgr;p7/&Dgr;t7, werden daher immer kleiner. Aus dieser Tatsache kann die entsprechend programmierte Steuereinrichtung der Waschmaschine (hier nicht dargestellt) die Anwesenheit von Schaum erkennen. Nach der automatischen Feststellung schädlichen Schaums kann von der Steuereinrichtung wenigstens ein Teil der oben stehenden Maßnahmen zum Behandeln des Schaums ausgelöst werden, die hier nicht im Einzelnen erläutert werden müssen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine Erkennung von Schaum bereits vor dem Anschleudern bzw. auch in Programmen ohne Zwischenschleudern gestattet. Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch kein Stillstand der Trommel während dem Abpumpen erforderlich. Zudem bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass keine Verschleppung von Lauge und Schmutz und keine Bildung von Wasserlachen auf den liegenden, insbesondere wasserundurchlässigen Textilien stattfindet. Zudem sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine maschinenbaulichen Veränderungen der Wäschebehandlungsmaschine erforderlich, d. h. eine schon vorhandene Sensorik, wie z. B. ein Drucksensor, kann genutzt werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 10234472 A1 [0003, 0008]
  • DE 19846248 A1 [0008]
  • DE 102007036041 A1 [0008]


Anspruch[de]
Verfahren zum Behandeln von Schaum in einem Laugenbehälter einer programmgesteuerten Wäschebehandlungsmaschine zum Aufnehmen einer Flüssigkeit für einen Waschprozess, mit einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, welches Verfahren die Schritte umfasst:

(i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals;

(ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten;

(iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve; und

(iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel Schöpfeinrichtungen zum Schöpfen von Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter während eines Drehens sowie eine bevorzugte Drehrichtung aufweist, wobei die Schöpfeinrichtungen beim Drehen der Trommel in der bevorzugten Drehrichtung mehr Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter schöpfen als beim Drehen entgegen der bevorzugten Drehrichtung, und bei welchem Verfahren die Trommel zum Messen und Aufzeichnen des Drucksignals in Schritt (i) entgegen der bevorzugten Drehrichtung gedreht wird. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Maßnahme zum Behandeln von Schaum eine Maßnahme zum Beseitigen von Schaum ist. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (ii) das Glätten des Drucksignals durch die Anpassung einer Drehzahl der Trommel an die Pumpgeschwindigkeit erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (ii) das Glätten des Drucksignals durch das Ausblenden der Frequenzbereiche des Bewegens der Trommel erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5, dass das Ausblenden der Frequenzbereiche des Bewegens durch einen Bandfilter erfolgt, der auf die Frequenzbereiche abgestimmt ist. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgradient gemäß folgender Formel
bestimmt wird, worin pn der im Laugenbehälter gemessen Druckwert (in Pa) zum Zeitpunkt tn (in s), pn+1, der im Laugenbehälter gemessene Druckwert (in Pa) zum Zeitpunkt tn+1, (in s), (pn+1, – pn) die Druckdifferenz (in Pa) und (tn+1 – tn) das Messintervall (in s), über das der Druckgradient bestimmt wird, und n eine ganze Zahl größer oder gleich Null ist.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das definierte Messintervall tn+1, – tn im Bereich von 0,1 s bis 20 s liegt. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme zum Behandeln von Schaum eingeleitet wird, wenn bei zwei aufeinander folgenden Druckgradienten der nachfolgende Druckgradient kleiner als der vorhergehende Druckgradient ist. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme zum Behandeln von Schaum in einer Veränderung der Drehzahl der Wäschetrommel besteht. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme zum Behandeln von Schaum in einer Verminderung oder Abschaltung der Heizenergie für eine bestimmte Zeitdauer besteht. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme zum Behandeln von Schaum durch Zuführung einer bestimmten Menge kalten und/oder warmen Wassers besteht. Steuereinrichtung für eine programmgesteuerte Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit, welche Steuereinrichtung programmiert ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Behandeln von Schaum in dem Laugenbehälter während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, und welches Verfahren die Schritte umfasst:

(i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals,

(ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurre zu erhalten,

(iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve, und

(iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum.
Programmgesteuerte Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einer in dem Laugenbehälter angeordneten drehbaren Trommel zum Aufnehmen zu behandelnder Wäsche, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks einer im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit sowie einer Steuereinrichtung, welche programmiert ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Behandeln von Schaum in dem Laugenbehälter während eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, wobei ein Drucksignal des Drucksensors während des Betriebs der Laugenpumpe und bei gleichzeitigem Bewegen der Trommel aufgezeichnet wird, und welches Verfahren die Schritte umfasst:

(i) Messen und Aufzeichnen des Drucksignals,

(ii) Glätten des Drucksignals um eine geglättete Druckkurve zu erhalten,

(iii) Ermitteln eines Druckgradienten in einem Messintervall mit definierter Länge aus der erhaltenen Druckkurve, und

(iv) Durchführen einer von dem Druckgradienten abhängigen und auf den Druckgradienten abgestimmten Maßnahme zum Behandeln von Schaum.
Wäschebehandlungsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel Schöpfeinrichtungen zum Schöpfen von Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter während eines Drehens sowie eine bevorzugte Drehrichtung aufweist, wobei die Schöpfeinrichtungen beim Drehen der Trommel in der bevorzugten Drehrichtung mehr Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter schöpfen als beim Drehen entgegen der bevorzugten Drehrichtung, und bei welcher die Steuereinrichtung programmiert ist zum Durchführen des Verfahrens zum Behandeln von Schaum derart, dass die Trommel zum Messen und Aufzeichnen des Drucksignals in Schritt (i) entgegen der bevorzugten Drehrichtung gedreht wird.






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